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近二十年来，伴随隧道及地下工程建设高潮，各种类型的隧道和地下工程大量涌现，新型式、新方法、新技术、新工艺等的大量应用，给中国的隧道与地下工程技术人员带来了前所未有的机遇和挑战。匝道式隧道作为一种新型隧道形式，其受力特点、围岩稳定性分析、变截面的中夹岩墙支护设计等尚处于经验积累阶段，目前国内外文献尚未见全面系统的研究，更无相应的设计、施工技术规范和标准。开展对匝道式隧道近接段的围岩稳定性分析及中夹岩墙支护设计对策研究，具有十分重要的意义。
本课题建立在深圳市规划与国土资源局福龙路市政工程项目隧道工程的基础上，依托于中国地质大学(武汉)研究生学术探索与创新基金“公路隧道匝道段围岩变形特征与支护对策研究”(编号CUGYJS0720)项目，以弹塑性理论为基础，综合运用隧道力学、岩土力学及有限元软件，对深圳市福龙路横龙山右线匝道式隧道近接段的围岩稳定性进行了分析，并对中夹岩柱支护设计对策进行了研究。其结论主要如下：
1)深圳市福龙路横龙山右线匝道式隧道近接段所处区内围岩为Ⅳ类围岩，经统计得知区内的优势结构面主要有三组：300°～16°∠45°～80°，331°～38°∠16°～45°，90°～153°∠54°～80°，且本文所研究区域YK3+029～YK34+375内无断层出现。根据声波测试结果，研究区内Ⅳ类围岩岩体较完整。综合室内实验、节理裂隙统计以及有关经验估算结果，确定了隧道围岩岩体的参数值。
2)采用ANSYS有限元软件进行了非对称断面匝道隧道围岩变化特征进行了研究，近接匝道开挖后，两方向最大拉应力均出现于近接段，即位于中间岩柱部位。随着隧道净距的逐渐减小，隧道水平及垂直方向位移逐渐增大，当隧道净距大到一定值时，随着隧道净距的增大，两隧道相互影响就越来越小，并逐渐趋向于单洞情况。由于研究对象主要为Ⅳ类围岩，主洞的变形量要大于匝道且均以弹性应变为主。
3)在主洞开挖后，中夹岩柱围岩的水平应力和垂直应力变化均较为均匀，应力呈近乎对称分布，在匝道开挖后岩柱应力变化较大，匝道隧道应力状态随着主洞和匝道净距的见效而逐渐向中夹岩柱之中，匝道侧出偏压现象，应力组合分布形式对中夹岩柱的稳定性不利。中夹岩各特征点水平位移呈中间高、上下低的分布规律，即中夹岩体中间部位为水平位移较大区域，而该区域在围岩塑性区分布图中正为中间塑性区贯通区域，因此净距大小的不同对中夹岩中间部位水平位移影响较为明显，而对偏上和偏下部位影响则相对减弱。中夹岩各特征点竖向位移则呈自下而上逐渐增大的分布规律，而各点位移又随着净距的增大呈递减变化。
对于深圳横龙山匝道隧道而言，由于所处在围岩条件较好，因此其塑性变化特征并不是十分明显。但是根据数值模拟结果，开挖进行出现的塑性区主要是受拉和受剪产生的应力屈服现象，匝道开挖后主洞和匝道的塑性区两侧的塑性区增大。
4)隧道中夹岩柱的稳定是横龙山隧道匝道段设计施工成功的关键。论文分别比较了小导管注浆、系统锚杆和水平贯通预应力锚杆，综观3种中夹岩加固技术，对于小导管注浆对提高低级别围岩力学参数效果明显，可作为预加固方式；对高类别围岩，在净距较小的情况下，选取组合方法较为合理；水平贯通预应力锚杆可独立用于较好围岩；在较差围岩或者是间距很小时中，为防止围岩变形大导致预应力损失，需与小导管注浆组合使用。据此，针对横龙山隧道右线匝道隧道近接施工段，确定了组合方法支护措施：当中夹岩柱厚度介于1.6～5.5m(主洞相应里程为YK3+151.703～YK3+172.167)之间时，采用小导管注浆+水平贯通预应力锚杆加固；当中夹岩柱厚度介于5.5～15m(主洞相应里程为YK3+172.167～YK3+208.996)之间时，采用小导管注浆+系统锚杆加固。
此外，从监测资料来看，在当前支护和施工方案条件下，小净距段是整个匝道隧道围岩稳定性最为薄弱的部位之一。针对小净距段在开挖过程中存在较大围岩变形的情况，应对该部位进行支护强化。
本文通过隧道区工程地质条件的系统研究、现场试验监测获取了相关参数，为该类隧道围岩稳定性研究奠定了坚实的基础；通过对右线匝道段隧道围岩变形的数值模拟分析，对匝道隧道与主隧道之间的中夹岩柱的支护对策进行分析研究，并依据监测资料对该中夹岩柱的支护方案进行分析评价，提出针对此类隧道比较合理的施工方案和支护措施，为今后该类隧道的设计、施工和安全运营提供宝贵的经验，具有较为重要的理论和工程实用价值。围岩稳定性